WO2024014667A1 - 전기적 검사를 위한 도전성 입자, 검사용 커넥터 및 도전성 입자의 제조방법 - Google Patents

전기적 검사를 위한 도전성 입자, 검사용 커넥터 및 도전성 입자의 제조방법 Download PDF

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WO2024014667A1
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main body
conductive particles
layer
particles
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김형준
유은지
김종원
정영배
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주식회사 아이에스시
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Definitions

  • the present invention relates to conductive particles used to perform an electrical inspection by electrically connecting a device to be inspected to an inspection apparatus, a connector for inspection, and a method of manufacturing the conductive particles.
  • a connector that electrically connects the device to be inspected and an inspection apparatus is widely used in the field.
  • the connector transmits the electrical signal of the test device to the test device and transmits the electric signal of the test device to the test device.
  • conductive rubber sheets are known in the art.
  • the conductive rubber sheet can be elastically deformed by external force applied to the device being inspected.
  • the conductive rubber sheet electrically connects the device to be inspected and the inspection apparatus and has a plurality of conductive parts that transmit electrical signals, and an insulating part that separates and insulates the conductive parts.
  • the insulating portion may be made of cured silicone rubber.
  • Figure 1 shows a technology for a conventional conductive rubber sheet.
  • the conductive rubber sheet 10 is composed of a conductive portion 11 and an insulating portion 12, and the conductive portion 11 is formed by a plurality of structures within the silicone rubber.
  • the conductive particles 11a are configured to be arranged in the thickness direction.
  • Figure 2 shows another conventional technology for the conductive rubber sheet 20.
  • the conductive portion 21 is configured such that a plurality of columnar conductive particles 21a are arranged in the thickness direction within the silicone rubber.
  • Figure 3 shows conductive particles used in another conventional conductive rubber sheet
  • Figure 4 shows a method of manufacturing the conductive particles of Figure 3.
  • the conductive particle 31a shown in FIG. 3 has a ring shape with a central hole, so the central hole is filled with silicone rubber, so it has excellent bonding strength with silicone rubber, and due to the nature of the ring shape, it can be used to connect other adjacent conductive particles or the device to be inspected.
  • both line and surface contact are possible, which increases the contact area and thus has the advantage of improving electrical connection ability and durability.
  • the conductive particles 31a shown in FIG. 3 are manufactured into a shape desired by the designer using MEMS (Micro Electro Mechanical System) manufacturing technology.
  • MEMS Micro Electro Mechanical System
  • FIG. 4 after preparing a silicon wafer substrate 40 (FIG. 4(a)), a photoresist layer 41 is applied to the substrate 40 (FIG. 4(b) )), the photoresist layer 41 is patterned to provide a predetermined groove 42 (FIG. 4(c)), and after forming the plating layer 31a' in the groove 42, the plating layer 31' is formed.
  • Conductive particles are manufactured by flattening the upper surface. (FIG. 4(d)), the conductive particles are then removed from the photoresist layer 41 and separated to obtain predetermined conductive particles.
  • the thickness of the photoresist layer must be thicker than the desired thickness of the conductive particles, so the amount of photoresist consumed increases, and a planarization process is also performed to ensure a uniform shape and surface treatment of the conductive particles. (CMP) becomes necessary, which increases overall costs and reduces productivity.
  • a separate barrel plating method can be used after separating the conductive particles to which MEMS technology is applied.
  • the smaller the size of the conductive particles the more likely it is that the conductive particles will aggregate during the plating process. Process difficulty increases and overall costs may increase accordingly.
  • the present invention was created to solve the above-mentioned problems, and is easy to manufacture and can be manufactured at a low cost, and provides a conductive particle for electrical inspection with improved conductivity performance, a connector for inspection, and a method of manufacturing the conductive particle. For technical purposes.
  • a conductive particle that forms a conductive path for electrical signal transmission As a conductive particle that forms a conductive path for electrical signal transmission,
  • a main body portion having a flat bottom disposed on the bottom, the width of which decreases upward from the bottom, and made of a conductive material;
  • the main body part The main body part,
  • a rounded curved portion is formed from the bottom to the top.
  • a flat surface parallel to the bottom may be provided at the top of the main body.
  • the main body may have an overall hemispherical shape.
  • the main body of the conductive particle is
  • It can have any one of the following shapes: bar, grid, triangle, star, S, and double S.
  • the main body of the conductive particle is the main body of the conductive particle
  • H-type It may have one of the following shapes: H-type,
  • the main body part The main body part,
  • Different materials may be stacked in multiple layers.
  • It may include ferromagnetic metal materials, highly elastic metal materials, and highly conductive metal materials.
  • the protrusions may be configured to be spaced apart from each other.
  • the plurality of protrusions may be spaced apart at equal intervals with respect to the center of the bottom of the main body.
  • the remaining outer surface may be coated with a highly conductive layer.
  • the bottom surface of the protrusion may be coated with a highly conductive layer.
  • a concave space may be formed inward between the main body and the protrusion.
  • test connector disposed between the terminal of the test device and the pad of the test device to electrically connect the terminal and the pad to each other
  • the conductive particles are,
  • a main body portion having a flat bottom disposed on the bottom, the width of which decreases upward from the bottom, and made of a conductive material;
  • the main body portion may be formed with a curved portion rounded from the bottom to the top.
  • the method for producing conductive particles of the present invention for achieving the above-described object is used in a test connector that is disposed between the device to be inspected and the inspection device and electrically connects the terminal of the device to be inspected and the pad of the inspection device to each other. , a method of manufacturing conductive particles that are distributed in large numbers within an elastic insulating material and form a conductive path for electrical signal transmission by contacting each other when a device to be inspected is contacted,
  • (f) may further include removing the forming layer.
  • a conductive coating layer may be formed on the substrate.
  • (c-1) may further include forming a third plating layer by plating a highly conductive material thinner than the thickness of the forming layer.
  • (e-1) may further include plating a highly conductive metal on the second conductive layer.
  • step (d)
  • the first plating layer may be formed by plating different metal materials separately and stacking the different materials in multiple layers.
  • step (e)
  • the second plating layer may be formed by plating different metal materials separately and stacking the different materials in multiple layers.
  • the conductive particles of the present invention are provided with a main body having a flat bottom and a protrusion protruding from the bottom of the main body, so that surface contact is possible when in contact with other conductive particles, which has the advantage of improving electrical conductivity by increasing the contact area. .
  • the conductive particles of the present invention are formed by plating the main body portion higher than the photoresist, the thickness of the photoresist for particle production can be made thinner than before, which has the advantage of reducing the overall manufacturing cost.
  • the conductive particles of the present invention have the advantage of being able to easily produce conductive particles with various physical properties because different materials are stacked by using different materials in the plating process.
  • 1 is a diagram showing a conventional inspection connector.
  • Figure 2 is a diagram showing a conventional inspection connector.
  • Figure 3 is a diagram showing conventional conductive particles.
  • Figure 4 is a view showing the manufacturing of the conductive particles of Figure 3.
  • Figure 5 is a diagram showing a connector for inspection according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an operational diagram of Figure 5.
  • Figure 7 is a diagram showing another arrangement of the inspection connector of the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view of conductive particles used in the inspection connector of Figures 5 to 7.
  • Figure 9 is a top view, side view, and rear view of the conductive particle of Figure 8.
  • FIG. 10 is a diagram showing various cross-sectional views of conductive particles.
  • FIG. 11 is a diagram showing a method of manufacturing the conductive particles of FIG. 8.
  • 12 to 16 are views showing conductive particles according to an embodiment of the present invention in contact with each other within a test connector.
  • Figure 17 is a cross-sectional view of conductive particles according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing a method for producing the conductive particles of FIG. 17.
  • Figure 19 is a top view, side view, and rear view of conductive particles according to a third embodiment of the present invention.
  • Figure 20 is a diagram showing conductive particles according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 21 is a diagram showing conductive particles according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram showing a conductive portion provided with the conductive particles of FIG. 21.
  • FIG. 23 is a diagram showing various embodiments of the conductive particles of the present invention.
  • Embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of explaining the technical idea of the present disclosure.
  • the scope of rights according to the present disclosure is not limited to the embodiments presented below or the specific description of these embodiments.
  • a component when referred to as being “connected” or “connected” to another component, it means that the component can be directly connected or connected to the other component, or as a new component. It should be understood that it can be connected or connected through other components.
  • the direction indicator “upward” used in the present disclosure is based on the direction in which the connector is located with respect to the inspection device, and the direction indicator “downward” means the opposite direction of upward.
  • the direction indicator “upward and downward” used in the present disclosure includes upward and downward directions, but should be understood not to mean a specific one of the upward and downward directions.
  • Embodiments described below and examples shown in the accompanying drawings relate to a connector located between two electronic devices and electrically connecting the two electronic devices.
  • one of the two electronic devices may be a testing device, and the other of the two electronic devices may be a device to be tested by the testing device, but the connector Application examples are not limited to this.
  • the connector of embodiments may be used to contact and effect an electrical connection between any two electronic devices requiring electrical connection.
  • the connectors of the embodiments can be used for electrical connection between the test apparatus and the test subject device during electrical testing of the test subject device.
  • the connectors of the embodiments may be used for final and timely inspection of the device under test in a post-process during the manufacturing process of the device under test.
  • examples of inspections to which the connectors of the embodiments are applied are not limited to the above-described inspections.
  • FIG. 5 shows an example in which the connector 100 according to one embodiment is applied.
  • FIG. 5 illustrates exemplary shapes of the connector 100, an electronic device on which the connector 100 is disposed, and an electronic device in contact with the connector 100, for description of the embodiment.
  • the connector 100 is disposed between two electronic devices and performs electrical connection between the two electronic devices through contact.
  • one of the two electronic devices may be the testing device 140 and the other may be the device being tested 150 that is tested by the testing device 140 .
  • the connector 100 is in contact with the test apparatus 140 and the test subject device 150, respectively, and electrically connects the test apparatus 140 and the test subject device 150 to each other. I order it.
  • the device under test 150 may be a semiconductor package, but is not limited thereto.
  • a semiconductor package is a semiconductor device in which a semiconductor IC chip, multiple lead frames, and multiple terminals 151 are packaged in a hexahedral shape using a resin material.
  • the semiconductor IC chip may be a memory IC chip or a non-memory IC chip.
  • As the terminal 151 a pin, solder ball, etc. may be used.
  • the device under test 150 shown in FIG. 5 has a plurality of hemispherical terminals 151 on its lower side.
  • the test device 140 can test the electrical characteristics, functional characteristics, operating speed, etc. of the device to be tested 150.
  • the inspection device 140 may have a plurality of pads 141 capable of outputting an electrical test signal and receiving a response signal within the board on which the inspection is performed.
  • the connector 100 is disposed on the upper side of the inspection device 140 and may be disposed so that the conductive portion 110 is in contact with the pad 141 of the inspection device 140.
  • the terminal 151 of the device under test 150 is electrically connected to the pad 141 of the corresponding test device 140 through the connector 100.
  • the connector 100 electrically connects the terminal 151 of the device to be inspected 150 and the pad 141 of the corresponding inspection device 140 in the vertical direction, thereby allowing the device to be inspected by the inspection device 140.
  • the test of (150) is performed.
  • the connector 100 may be made of an elastic insulating material, and the connector 100 may have elasticity in the vertical and horizontal directions.
  • the connector 100 When an external force is applied downward in the vertical direction to the connector 100, the connector 100 may be elastically deformed in the downward and horizontal directions.
  • the external force may be generated when a pusher device (not shown) pushes the device to be inspected 150 toward the inspection device 140 . Due to this external force, the terminal 151 of the device to be inspected 150 and the connector 100 may contact in the vertical direction, and the connector 100 and the pad 141 of the test device 140 may contact in the vertical direction. It can be.
  • the connector 100 When the external force is removed, the connector 100 can be restored to its original shape.
  • This inspection connector 100 consists of a conductive portion 110 and an insulating portion 120.
  • the conductive portion 110 has a plurality of conductive particles 111 distributed in the thickness direction (up and down direction) within an elastic insulating material at each position corresponding to the terminal 151 of the device to be inspected 150.
  • These conductive parts 110 have a cylindrical shape and have numbers corresponding to the number of terminals 151 of the device to be inspected 150, and a plurality of them are arranged to be spaced apart in the horizontal direction.
  • the elastic insulating material constituting the conductive portion 110 is preferably a polymer material having a crosslinked structure.
  • a curable polymer material forming material that can be used to obtain such an elastic insulating material
  • various materials can be used, and specific examples include polybutadiene rubber, natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, and acrylonitrile- Conjugated diene-based rubbers such as butadiene copolymer rubber and hydrogenated products thereof, block copolymer rubbers such as styrene-butadiene-diene block copolymer rubber and styrene-isoprene block copolymer and their hydrogenated products, chloroprene rubber, urethane rubber, poly Examples include ester rubber, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, and ethylene-propylene-diene copolymer rubber.
  • the silicone rubber is preferably one obtained by crosslinking or condensing liquid silicone rubber.
  • the liquid silicone rubber may be of a condensation type, an addition type, or one containing a vinyl group or a hydroxyl group.
  • dimethyl silicone raw rubber, methylvinyl silicone raw rubber, methylphenylvinyl silicone raw rubber, etc. can be mentioned.
  • the conductive particles 111 are bound within the elastic insulating material. Within the conductive portion 110, a plurality of conductive particles 111 come into contact to form a conductive path in the vertical direction. These conductive particles 111 have an overall shape similar to a mushroom as shown in FIGS. 8 to 10 and are composed of a main body 112 and a protrusion 113.
  • the main body portion 112 has a flat lower surface disposed on the bottom, may be configured to have a width that decreases upward from the lower surface, and is made of a conductive material. As the top of the main body 112, a flat surface 112a parallel to the bottom may be provided at the upper center.
  • the side surface of the main body 112 may have a curved shape in which the width of the lower side is increased compared to the upper side. Accordingly, when in contact with adjacent conductive particles 111, it is possible to easily slide and move along the surface, thereby increasing the elastic strain of the conductive part 110. That is, when an external force is applied by the device under test 150, the conductive portion 110 is easily elastically deformed and can sufficiently absorb the pressing force.
  • the shape of the main body 112 is not limited to this, and it is possible to have an overall hemispherical shape without a flat surface 112a in the upper center.
  • the body portion 112 may be made of a magnetic metal material such as iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof, or a material containing these metals, but is not limited thereto, and a material with excellent elasticity may be used.
  • Nickel-cobalt alloy material can be applied as a material with excellent elasticity, but is not limited thereto.
  • the main body 112 may be entirely made of one metal material or one alloy material, or a ferromagnetic metal material showing magnetism and a highly conductive metal material or high elasticity metal material with excellent conductivity are stacked and arranged alternately, or in various stacking methods. It can be placed as .
  • Highly conductive materials may be materials with excellent conductivity, such as gold, silver, palladium, rhodium, and copper.
  • Figure 10(a) shows the main body 112 made of one material
  • Figure 10(b) shows the main body 112 with magnetic layers 1121 and high conductivity layers 1122 stacked alternately. 112) shows how it is composed.
  • the main body portion 112 may be integrated and disposed with magnetic layers 1121, such as nickel, and high conductive layers 1122, such as copper, alternately stacked.
  • magnetic layers 1121 such as nickel
  • high conductive layers 1122 such as copper
  • the magnetic layer 1121 facilitates the assembly of the conductive particles 111 by magnetic force
  • the high conductivity layer 1122 can lower the resistance when contacting other conductive particles 111.
  • the outer surface of the main body 112 may be coated with a highly conductive layer 115 made of a material with excellent conductive performance such as gold, silver, palladium, rhodium, and copper.
  • This highly conductive layer 115 covers the top and sides of the main body 112, and may not be provided on the bottom.
  • the highly conductive layer 115 When the highly conductive layer 115 is coated on the outer surface of the main body 112, contact resistance is lowered when contacting adjacent conductive particles 111 and conductive performance is improved. In particular, because the highly conductive layer 115 is electrically connected to the high conductive layer 1122 inside the main body 112, conductive performance can be further improved. In addition, eddy currents are reduced when transmitting high-frequency signals, so high-frequency signals can be transmitted well.
  • the protrusion 113 protrudes downward from the lower surface of the main body 112, is integrally connected to the main body 112, and may have a shape narrower than the bottom of the main body 112. .
  • These protrusions are made of conductive material. It is preferable that the protrusion 113 is made of the same material as the main body 112, but it is not limited to this, and as a material different from the main body 112, various metal materials such as magnetic, highly conductive, and elastic materials can be used as needed. there is.
  • the protrusion 113 may have a cylindrical shape with a diameter smaller than the outer diameter of the bottom of the main body 112, and a concave portion 114 that is concave inward may be formed between the protrusion 113 and the main body 112. You can. By filling the concave portion 114 with the silicone rubber constituting the conductive portion 110, the bonding strength between the conductive particles 111 and the silicone rubber can be further improved, and thus the conductive particles 111 are attached to the conductive portion 110. Make sure it does not fall off easily.
  • the protrusions 113 may be entirely made of one metal material or one alloy material, or may be arranged alternately by stacking a magnetic metal material and a highly conductive material with excellent conductivity, or may be arranged in various stacking methods.
  • Highly conductive materials may be materials with excellent conductivity, such as gold, silver, palladium, rhodium, and copper.
  • the main body 112 is entirely manufactured by plating and has a hemispherical shape, so there are no irregularities.
  • the protrusion 113 protruding from the bottom of the main body 112 performs the function of irregularities, thereby improving the bonding force with the silicone rubber. It can be further increased.
  • the length of the protrusion 113 is not limited, but may have a smaller dimension than the main body 112. However, it is not limited thereto, and may have a thin pillar shape with a longer dimension than the main body 112, if necessary.
  • the bottom of the protrusion 113 may be coated with a highly conductive layer 115 made of a material with excellent conductive performance such as gold, silver, palladium, rhodium, and copper.
  • a highly conductive layer 115 formed on the bottom of the protrusion 113 reduces contact resistance when in contact with other adjacent conductive particles 111 and further improves conductive performance.
  • Figure 10(c) shows that the highly conductive layer 115 is formed on the top, side, and bottom of the main body 112, and the highly conductive layer 115 entirely covers the protrusion 113. In this way, when the highly conductive layer 115 entirely covers the main body 112 and the protrusion 113, conductivity can be further improved.
  • the insulating portion 120 may form a square elastic region in the connector 100.
  • the plurality of conductive parts 110 are spaced apart and insulated from each other at equal or unequal intervals in the horizontal direction by the insulating part 120.
  • the insulating part 120 is formed as an elastic material, and the plurality of conductive parts 110 are embedded in the insulating part 120 in the thickness direction (vertical direction) of the insulating part 120.
  • the insulating portion 120 is made of an elastic polymer material and has elasticity in the vertical and horizontal directions. The insulating portion 120 not only maintains the conductive portion 110 in its shape, but also maintains the conductive portion 110 in the vertical direction.
  • the insulating portion 120 may be made of a hardened silicone rubber material.
  • the insulating portion 120 may be formed by injecting liquid silicone rubber into a mold for molding the connector 100 and hardening it.
  • a liquid silicone rubber material for forming the insulating portion 120 addition-type liquid silicone rubber, condensation-type liquid silicone rubber, liquid silicone rubber containing a vinyl group or a hydroxy group, etc. may be used.
  • the liquid silicone rubber material may include dimethyl silicone raw rubber, methyl vinyl silicone raw rubber, methylphenyl vinyl silicone raw rubber, etc.
  • a thin conductive coating layer 130a (titanium, copper) for electroplating is formed on the surface.
  • a molding layer 131 is formed on one side of the substrate 130.
  • the molding layer 131 is a photoresist layer, and is formed on one side of the substrate 130 to be thinner than the desired conductive particles 111. Accordingly, the consumption of photoresist is reduced, thereby reducing the cost. can be reduced.
  • grooves 132 for particle formation are formed on the molding layer 131 using exposure and development processes.
  • a third plating layer 116' is formed inside the particle forming groove 132 using a highly conductive material.
  • the third plating layer 116' is formed on the lower surface of the protrusion 113.
  • the formed highly conductive layer 115 has a thickness thinner than the thickness of the molded layer 131.
  • the second plating layer 112' is a plating layer that becomes the main body 112, and is disposed around the particle forming groove 132 and is integrally connected to the first plating layer 113', and the left and right width decreases as it goes upward. It has an approximately hemispherical shape.
  • the first and second plating layers 112' and 113' can be manufactured using a single material, but plating layers made of different materials are stacked by sequentially or alternately plating a magnetic material and a highly conductive material. It is also possible to form
  • a highly conductive metal 115' is plated on the second plating layer 112'. (FIG. 11(f)) At this time, the plated highly conductive metal 115' becomes the highly conductive layer 115 covering the outer surface of the main body 112.
  • the conductive coating layer 130a formed on the surface of the substrate 130 is removed. Specifically, the conductive coating layer 130a formed on the substrate 130 is removed by etching so that the conductive particles 111 can be separated. Afterwards, the conductive particles 111 are separated from the substrate 130. ( Figure 11(g))
  • the conductive particles 111 manufactured by this manufacturing method do not need to be thicker than the thickness of the conductive particles 111 as in the past, so the amount of the molding layer 131 (photoresist sheet layer) is reduced. Since it can be reduced overall, manufacturing costs can be reduced.
  • the conductive particles 111 are manufactured by using the hemispherical portion protruding from the forming layer 131 without removing it, there is an advantage that planarization work is not required after plating.
  • a highly conductive metal is plated on the second plating layer 112' protruding from the substrate 130, so that the side and top surfaces of the main body 112 can be covered with the highly conductive layer 115. Accordingly, Unlike before, a highly conductive metal layer can be formed on the side without using a separate barrel plating method, which has the advantage of significantly reducing manufacturing costs.
  • the conductive particles 111 of the present invention have the following effects.
  • test subject device 150 As shown in FIG. 5, with the test connector 100 mounted on the test device 140, the test subject device 150 is transported by an insert, etc., and the test subject device (150) is placed on the upper side of the test connector 100. 150) is located.
  • the device under test 150 is lowered so that the terminal 151 of the device under test 150 can contact the connector 100 for testing.
  • the conductive portion 110 is compressed downward and expanded in the horizontal direction. Accordingly, the conductive particles 111 in the conductive portion 110 contact each other to form an electrical conduction path.
  • an electrical signal is applied from the inspection device 140 and a predetermined electrical inspection is performed.
  • FIG. 5 illustrates that the conductive particles are arranged vertically in a certain shape, but the present invention is not limited thereto.
  • the conductive particles can be arranged in various shapes. That is, Figure 5 shows a form in which the main body is arranged in the vertical direction with the protrusion located at the top and the protrusion at the bottom, but this is not limited. As shown in Figure 7, some of the conductive particles are erect and others are lying down. It is possible to have various arrangement forms, such as tilting.
  • the sharp portion of the outer edge of the main body portion 112 and the sharp portion of the protrusion 113 As the parts come into contact with the ball-type terminal 151 together, they can easily penetrate the inside of the ball-type terminal 151 through the oxide film buried in the ball-type terminal 151, thereby contributing to lowering the resistance. Accordingly, the contact area can be increased and the electrical connection ability can be improved.
  • the protrusion 113 provided on the bottom of the main body 112 comes into contact with the ball-shaped terminal 151, thereby expanding the contact area.
  • the conductive particles 111 of the present invention may have flat bottom surfaces of the main body 112 in contact with each other. In this case, surface contact is possible, and the contact area is increased, resulting in contact resistance. This has the effect of greatly improving electrical connection ability.
  • the surface of the protrusion 113 is coated with a highly conductive layer 115, thereby preventing the internal material with high contact resistance from being exposed to the outside and coming into contact with the curved surface of other particles.
  • the contact resistance can be prevented from increasing by directly contacting the protrusion 113 of the conductive particle with the upper surface of the main body 112 of another hemispherical particle without a highly conductive layer.
  • FIG. 17 shows conductive particles 211 according to the second embodiment
  • FIG. 18 shows a method of manufacturing the conductive particles 211 of FIG. 17.
  • the surface of the conductive particle 111 is coated with the highly conductive layer 115, but the present invention is not limited to this, and the conductive particle 211 consisting of only the main body and the protrusion is also possible.
  • these conductive particles 211 are formed by coating a conductive material on a substrate 130 such as a silicon wafer, silicon, or ceramic to form a conductive coating layer (not shown) (FIG. 18(a)).
  • a molding layer 131 photoresist layer
  • an exposure and development process is performed on the substrate 130.
  • a plating layer 211' is formed to protrude upward around the groove inside the groove for particle formation 132 through a plating process (FIG. 18(d)), the forming layer 131 and the conductive coating layer are removed by etching, and then the conductive particles 111 are separated from the substrate 130 (FIG. 18(e)).
  • the conductive particles 111 according to the second embodiment increase the elastic modulus of the conductive portion 110 through a simple manufacturing process, increase the contact area by surface contact, and increase the contact pressure on the ball-type terminal 151,
  • the protrusion has the effect of increasing the bonding force with silicone rubber.
  • Figure 19 shows the conductive particles 311 according to the third embodiment, and the conductive particles 311 according to the third embodiment illustrate that a plurality of protrusions 313 are formed on the bottom of the main body 312. there is.
  • the plurality of protrusions 313 are spaced apart at equal intervals, but this is not necessarily limited. In this way, when a plurality of protrusions 313 are formed on the bottom of the main body 112, the silicone rubber can penetrate into the space between the protrusions 313 to further increase the bonding force with the silicone rubber, and other This has the effect of preventing the contact resistance from increasing when in contact with the conductive particles 111.
  • Figure 20 shows the conductive particles 411 according to the fourth embodiment.
  • the conductive particles 411 according to the fourth embodiment have a semicircular cross section and a main body portion 412 having the shape of a bar extending long in one direction. ) illustrates that a protrusion 413 extending long in one direction is formed on the bottom of the .
  • the conductive particles 411 according to the fourth embodiment not only greatly increase the contact area with other conductive particles 411, but also increase the contact pressure when in contact with the ball-shaped terminal, and when in contact with other conductive particles 411, the side surface of the conductive particles 411 increases. It has the effect of increasing the elastic modulus of the conductive part 410 by sliding on the curved part and increasing the bonding force with silicone rubber.
  • FIG. 21 shows conductive particles 511 according to the fifth embodiment.
  • a highly conductive layer 515 is provided on the top and side surfaces of the main body 512, and the protrusion 513
  • a highly conductive layer 516 is provided on the bottom.
  • These conductive particles 511 are in contact with other conductive particles 511 as the highly conductive layers 515 and 516 constituting the outer layer are made of a low-conductivity material. This has the effect of preventing the resistance from increasing significantly.
  • FIG. 22 shows an example in which the conductive particles 511 of FIG. 21 are disposed inside the conductive portion 510.
  • the conductive particles 511 have a linear shape extending long in one direction, the conductive portion ( 510), it is possible to mix them irregularly.
  • FIG. 23 shows various embodiments of the conductive particles 611, where the conductive particles 111 have a lattice shape (FIG. 23(a)), a triangular shape (FIG. 23(b)), or a star shape (FIG. 23(a)). c)), tripod ( Figure 23(d)), S-type ( Figure 23(e)), and double S-type ( Figure 23(f)).
  • the S-type ( Figure 23(e)) and double S-type ( Figure 23(f)) have increased elasticity due to the shape of the conductive particles themselves, and the bonding strength between the conductive particles is excellent, making it easier to deform the conductive part as a whole. , it increases the electrical connection ability and has the effect of preventing separation from the conductive part.
  • the main body of the conductive particle is made of a rod shape, a lattice shape, a triangle shape, and a star shape, but is not limited thereto, and includes H-type, X-type, O-type, C-type, S-type, N-type, It can have any one shape among V-type, W-type, Z-type, and +-type, or a shape in which multiple shapes are connected continuously.
  • the protrusion may also be narrower than the main body and have a corresponding shape.

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Abstract

본 발명은 도전성 입자에 대한 것으로서, 피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 접속하는 검사용 커넥터에 사용되며, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 피검사 디바이스의 접촉시 상호 접촉하여 전기적 신호 전달을 위한 도전로를 형성하는 도전성 입자로서, 저면에는 평평한 하면이 배치되어 있으며 상기 하면에서 상방향으로 갈수록 폭이 감소되고 전도성 소재로 이루어진 본체부; 및 상기 본체부의 하면에서 하방향으로 돌출되며 상기 본체부와 일체로 연결되고, 상기 본체부의 저면보다 폭이 좁으며 전도성 소재로 이루어진 돌출부를 포함하되, 상기 본체부는, 저면에서 상단으로 갈수록 라운드된 곡면부가 형성되어 있는 도전성 입자에 대한 것이다.

Description

전기적 검사를 위한 도전성 입자, 검사용 커넥터 및 도전성 입자의 제조방법
본 발명은 피검사 디바이스를 검사장치에 전기적으로 접속시켜 전기적 검사를 수행하기 위하여 사용되는 도전성 입자, 검사용 커넥터 및 그 도전성 입자의 제조방법에 관한 것이다.
피검사 디바이스의 전기적 검사를 위해, 피검사 디바이스와 검사장치를 전기적으로 접속시키는 커넥터가 당해 분야에서 널리 사용되고 있다. 커넥터는 검사장치의 전기 신호를 피검사 디바이스에 전달하고, 피검사 디바이스의 전기 신호를 검사장치에 전달한다. 이러한 커넥터로서, 도전성 러버 시트가 당해 분야에 알려져 있다.
도전성 러버 시트는 피검사 디바이스에 가해지는 외력에 의해 탄성 변형할 수 있다. 도전성 러버 시트는 피검사 디바이스와 검사장치를 전기적으로 접속시키며 전기 신호를 전달하는 복수의 도전부와, 도전부들을 이격 및 절연시키는 절연부를 가진다. 절연부는 경화된 실리콘 러버로 이루어질 수 있다.
도 1는 종래의 도전성 러버 시트에 대한 기술이 도시되어 있는데, 도전성 러버시트(10)는 도전부(11)와 절연부(12)로 이루어지고, 도전부(11)는 실리콘 고무 내에 다수의 구형태의 도전성 입자(11a)가 두께방향으로 배치되도록 구성되어 있게 된다.
이러한 구형태의 도전성 입자(11a)는 다른 도전성 입자들 또는 피검사 디바이스의 단자와의 접촉시 거의 점접촉으로 되기 때문에 접촉면적이 낮으며 이에 따라서 전기접속능력이 떨어짐은 물론, 실리콘 고무와의 결합력도 낮으므로 반복적인 검사과정에서 도전성 입자(11a)가 도전부(11)에서 쉽게 이탈되는 문제가 있다.
도 2는 종래의 다른 도전성 러버 시트(20)에 대한 기술이 도시되어 있는데, 도전부(21)는 실리콘 고무 내에 다수의 기둥형 도전성 입자(21a)가 두께방향으로 배치되도록 구성되어 있게 된다.
이러한 기둥형 도전성 입자(21a)는, 커넥터로 제작시 러버 시트의 탄성이 구형입자로 제작된 시트와 대비할 때 전체적으로 떨어지는 문제가 있다. 즉, 도전성 입자가 기둥형으로 이루어져 있어서 인접한 다른 기둥형 입자 또는 피검사 디바이스의 단자와 면접촉이 가능해지기 때문에 접촉면적이 증가되어 전기접속 능력면에서는 구형 도전성 입자에 비해서 우수하나, 일방향으로 길게 연장된 기둥형 입자의 특성상 전체적으로 러버 시트의 탄성을 저하시킨다. 이에 따라 외력이 가해졌을 때 도전성 러버 시트의 탄성변형이 다소 어려워지고 외력, 예를 들어 피검사 디바이스로부터 가해지는 가압력을 충분히 흡수하지 못하는 경우가 있게 된다.
도 3은 종래의 다른 도전성 러버 시트에 사용되는 도전성 입자를 도시하고 있으며, 도 4는 도 3의 도전성 입자를 제조하는 방법을 도시한다.
도 3에 도시된 도전성 입자(31a)는 중앙구멍이 형성된 링형상으로 이루어져 있어서 중앙구멍에 실리콘 고무가 채워지므로 실리콘 고무와의 결합력이 우수하고, 링형상의 특성상 인접한 다른 도전성 입자 또는 피검사 디바이스의 단자와 점 접촉 ㅇ이외에 선, 면 접촉이 모두 가능하게 되어 접촉면적이 증가되고, 이에 따라서 전기적 접속능력 및 내구성이 우수해지는 장점이 있다.
도 3에 도시된 도전성 입자(31a)는 멤스(Micro Electro Mechnical System) 제조기술을 이용하여 설계자가 원하는 형태로 제조된다. 멤스 제조기술은, 도 4에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼 기판(40)을 마련한 후에(도 4(a)), 그 기판(40)에 포토레지스트 층(41)을 도포하고(도 4(b)), 포토레지스트 층(41)을 패터닝하여 소정의 홈(42)을 마련하며(도 4(c)), 그 홈(42)에 도금층(31a')을 형성한 후에 도금층(31')의 상면을 평탄화하여 도전성 입자를 제조하게 된다. (도 4(d)), 이후에 도전성 입자를 포토레지스트 층(41)에서 제거하여 분리하면 소정의 도전성 입자를 얻어내게 된다.
이러한 종래의 링형 도전성 입자의 제조방법에 의하면, 원하는 도전성 입자의 두께보다 포토레지스트 층의 두께를 두껍게 해야 하기 때문에 포토레지스트 소모량이 많아지게 되고, 또한 도전성 입자의 균일한 형상과 표면처리를 위하여 평탄화 공정(CMP)이 필요하게 되어 전체적으로 비용이 증가하게 되고 생산성이 낮아지게 된다.
또한, 입자의 표면이 매끈하고 요철이 없기 때문에 실리콘 고무와의 접착력면에서 불리한 점이 있다.
또한, 멤스 제조기술로 제조한 도전성 입자의 경우 상면과 하면에는 고전도성 소재를 이용하여 표면에 도금층을 추가 형성하는 것이 가능하지만, 상하면에 도금층을 형성해도 측면은 도금층이 형성되지 않기 때문에, 전도성이 낮은 금속소재가 도전성 입자의 측면에 그대로 노출된다. 이에 따라 다른 도전성 입자와 측면이 접촉하였을 때 접촉저항이 증가되어 도전성 러버 시트의 전체적인 전기적 접속능력이 저하되는 문제가 있게 된다.
한편, 도전성 입자의 측면 도금을 수행하기 위해서는 멤스기술이 적용된 도전성 입자를 분리한 후에 별도로 바렐 도금방식을 사용할 수 있으나, 도전성 입자의 크기가 작을수록 도금 과정 중 도전성 입자들이 뭉치는 현상이 발생할 수 있어서 공정난이도가 높아지게 되고 이에 따라서 전체적으로 비용이 증가될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 제조가 용이하고 저비용으로 제조될 수 있으며, 도전성능이 향상된 전기적 검사를 위한 도전성 입자, 검사용 커넥터 및 그 도전성 입자의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사용 커넥터는,
피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 접속하는 검사용 커넥터에 사용되며, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 피검사 디바이스의 접촉시 상호 접촉하여 전기적 신호 전달을 위한 도전로를 형성하는 도전성 입자로서,
저면에는 평평한 하면이 배치되어 있으며 상기 하면에서 상방향으로 갈수록 폭이 감소되고 전도성 소재로 이루어진 본체부; 및
상기 본체부의 하면에서 하방향으로 돌출되며 상기 본체부와 일체로 연결되고, 상기 본체부의 저면보다 폭이 좁으며 전도성 소재로 이루어진 돌출부를 포함하되,
상기 본체부는,
저면에서 상단으로 라운드된 곡면부가 형성된다.
상기 도전성 입자에서,
상기 본체부의 상단에는 저면과 평행한 평탄면이 마련될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 본체부의 상단은 볼록한 곡면형상을 가지고 있어서, 본체부는 전체적으로 반구형태를 가질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 도전성 입자의 본체부는
막대형, 격자형, 삼각형, 별형, S형 및 더블 S형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 도전성 입자의 본체부는,
H형, X형, O형, C형, S형, N형, V형, W형, Z형 및 +중 어느 하나의 형상이나 각 형상이 다수개가 연속적으로 연결된 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 본체부는,
다른 소재가 다층으로 적층되어 구성될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 다른 소재는,
강자성체 금속소재, 고탄성 금속소재, 고도전성 금속소재를 포함할 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 돌출부는 복수개가 서로 이격되어 구성될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
복수의 돌출부는 본체의 저면 중앙에 대하여 등간격으로 이격될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 본체부의 저면을 제외한 나머지 외면에는 고전도층이 피복될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 돌출부의 저면에는 고전도층이 피복될 수 있다.
상기 도전성 입자에서,
상기 본체부와 돌출부 사이는 내측으로 오목한 공간이 형성될 수 있다.
상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 검사용 커넥터는,
피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 단자와 패드를 서로 전기적으로 접속시키는 검사용 커넥터에 있어서,
피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 분포된 도전부와,
상기 도전부를 절연하면서 지지하는 절연부로 이루어지되,
상기 도전성 입자는,
저면에는 평평한 하면이 배치되어 있으며 상기 하면에서 상방향으로 갈수록 폭이 감소되고 전도성 소재로 이루어지는 본체부; 및
상기 본체부의 하면에서 하방향으로 돌출되며 상기 본체부와 일체로 연결되어 있고, 상기 본체부의 저면보다 폭이 좁으며 전도성 소재로 이루어진 돌출부를 포함하고,
상기 본체부는, 저면에서 상단으로 라운드된 곡면부가 형성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 입자의 제조방법은, 피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 접속하는 검사용 커넥터에 사용되며, 탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 피검사 디바이스의 접촉시 상호 접촉하여 전기적 신호 전달을 위한 도전로를 형성하게 하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
(a) 기판을 준비하는 단계;
(b) 상기 기판 상에 성형층을 형성하는 단계;
(c) 상기 성형층 중 적어도 일부를 제거하여 입자형성용 홈을 형성하는 단계;
(d) 상기 입자형성용 홈 내부에 제1도금층을 형성하는 단계;
(e) 상기 입자형성용 홈 주변에 제1도금층과 일체로 연결되며 상방향으로 갈수록 폭이 감소되는 제2도금층을 돌출형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제조방법에서,
(e) 단계 이후에,
(f) 성형층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제조방법에서,
(a) 단계에서 상기 기판에는 전도성 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 제조방법에서,
(f) 단계 이후에,
(g) 기판에 형성된 전도성 코팅층을 제거하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 제조방법에서,
상기 (c) 단계와, (d) 단계 사이에는,
(c-1) 고전도성 소재를 성형층의 두께보다 얇게 도금하여 제3도금층을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 제조방법에서,
상기 (e) 단계이후에,
(e-1) 상기 제2도전층 위에 고도전성 금속을 도금형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 제조방법에서,
(d) 단계에서,
제1도금층은, 서로 다른 금속소재를 이용하여 나누어서 도금처리하여, 서로 다른 소재가 다층으로 적층되어 구성될 수 있다.
상기 제조방법에서,
(e) 단계에서,
제2도금층은, 서로 다른 금속소재를 이용하여 나누어서 도금처리하여, 서로 다른 소재가 다층으로 적층되어 구성될 수 있다.
본 발명의 도전성 입자는 평평한 저면부를 가지는 본체부와, 그 본체부의 저면에서 돌출된 돌출부가 마련되어 있어서, 다른 도전성 입자와 접촉시 면접촉이 가능하여 접촉면적 증가로 인한 전기적 전도성이 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명의 도전성 입자는 본체부가 포토레지스트보다 높게 도금하여 형성되므로 입자 제조를 위한 포토레지스트의 두께를 기존보다 얇게 할 수 있으며 이에 따라 전체적인 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 도전성 입자는 도금과정에서 서로 다른 소재를 사용함으로서 여러 재료가 적층되어 있어서 다양한 물리적 특성을 가지는 도전성 입자를 용이하게 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 검사용 커넥터를 나타내는 도면.
도 2는 종래의 검사용 커넥터를 나타내는 도면.
도 3은 종래의 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 도전성 입자를 제조 모습에 대한 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사용 커넥터를 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 작동도.
도 7은 본 발명의 검사용 커넥터의 다른 배열형태를 나타내는 도면.
도 8은 도 5 내지 도 7의 검사용 커넥터에 사용되는 도전성 입자의 사시도.
도 9는 도 8의 도전성 입자의 평면도, 측면도, 배면도.
도 10은 도전성 입자의 다양한 단면모습을 나타내는 도면.
도 11은 도 8의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 12 내지 도 16은 검사용 커넥터 내에서 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 입자들이 서로 접촉되는 모습을 나타내는 도면.
도 17는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 입자의 단면도.
도 18은 도 17의 도전성 입자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 입자의 평면도, 측면도, 배면도.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 21은 본 발명의 제5 실시예에 따른 도전성 입자를 나타내는 도면.
도 22는 도 21의 도전성 입자가 마련된 도전부를 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 도전성 입자의 다양한 실시형태를 나타내는 도면.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 사용되는 "상방"의 방향지시어는 커넥터가 검사장치에 대해 위치하는 방향에 근거하고, "하방"의 방향지시어는 상방의 반대 방향을 의미한다. 본 개시에서 사용되는 "상하 방향"의 방향지시어는 상방 방향과 하방 방향을 포함하지만, 상방 방향과 하방 방향 중 특정한 하나의 방향을 의미하지는 않는 것으로 이해되어야 한다.
첨부한 도면에 도시된 예들을 참조하여, 실시예들이 설명된다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
이하에 설명되는 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예들은, 두개의 전자 디바이스의 사이에 위치하여 이들 두개의 전자 디바이스를 전기적으로 접속시키는 커넥터에 관련된다. 실시예들의 커넥터의 적용예에 있어서, 상기 두개의 전자 디바이스 중 하나는 검사장치가 될 수 있고, 상기 두개의 전자 디바이스 중 다른 하나는 검사장치에 의해 검사되는 피검사 디바이스가 될 수 있지만, 커넥터의 적용예가 이에 한정되지는 않는다. 실시예들의 커넥터는 전기 접속이 필요한 임의의 두개의 전자 디바이스에 접촉하여 전기 접속을 실행하는 데에 사용될 수 있다. 실시예들의 커넥터가 검사장치와 피검사 디바이스에 사용되는 경우, 실시예들의 커넥터는 피검사 디바이스의 전기적 검사 시에 검사장치와 피검사 디바이스의 전기적 접속을 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 실시예들의 커넥터는, 피검사 디바이스의 제조 공정 중 후공정에서, 피검사 디바이스의 최종적인 적기적 검사를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 실시예들의 커넥터가 적용되는 검사의 예가 전술한 검사에 한정되지는 않는다.
도 5는 일 실시예에 따른 커넥터(100)가 적용되는 예를 도시한다. 도 5는, 실시예의 설명을 위해, 커넥터(100), 커넥터(100)가 배치되는 전자 디바이스, 커넥터(100)와 접촉되는 전자 디바이스의 예시적 형상을 도시한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 커넥터(100)는 두개의 전자 디바이스의 사이에 배치되어, 접촉을 통해 두개의 전자 디바이스 간의 전기적 접속을 실행한다. 도 5에 도시된 예에서, 두개의 전자 디바이스 중 하나는 검사장치(140)일 수 있고, 다른 하나는 검사장치(140)에 의해 검사되는 피검사 디바이스(150) 일 수 있다. 피검사 디바이스(150)의 전기적 검사 시에, 커넥터(100)는 검사장치(140)와 피검사 디바이스(150)에 각각 접촉되어 검사장치(140)와 피검사 디바이스(150)를 서로 전기적으로 접속시킨다.
피검사 디바이스(150)는 반도체 패키지일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 반도체 패키지는, 반도체 IC 칩과 다수의 리드 프레임(lead frame)과 다수의 단자(151)를 수지 재료를 사용하여 육면체 형태로 패키징한 반도체 디바이스이다. 상기 반도체 IC 칩은 메모리 IC 칩 또는 비메모리 IC 칩이 될 수 있다. 상기 단자(151)로서, 핀, 솔더볼(solder ball) 등이 사용될 수 있다. 도 5에 도시된 피검사 디바이스(150)는 그 하측에 반구형의 다수의 단자(151)를 가진다.
검사장치(140)는 피검사 디바이스(150)의 전기적 특성, 기능적 특성, 동작 속도 등을 검사할 수 있다. 검사장치(140)는, 검사가 수행되는 보드 내에, 전기적 테스트 신호를 출력할 수 있고 응답 신호를 받을 수 있는 다수의 패드(141)를 가질 수 있다. 커넥터(100)는 검사장치(140)의 상측에 배치되며 도전부(110)가 검사장치(140)의 패드(141)와 접촉되도록 배치될 수 있다. 피검사 디바이스(150)의 단자(151)는 커넥터(100)를 통해 대응하는 검사장치(140)의 패드(141)와 전기적으로 접속된다. 커넥터(100)가 피검사 디바이스(150)의 단자(151)와 이것에 대응하는 검사장치(140)의 패드(141)를 상하 방향으로 전기적으로 접속시킴으로써, 검사장치(140)에 의해 피검사 디바이스(150)의 검사가 수행된다.
커넥터(100)의 대부분은 탄성 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 커넥터(100)는 상하 방향과 수평 방향으로 탄성을 가질 수 있다. 외력이 상하 방향에서의 하방으로 커넥터(100)에 가해지면, 커넥터(100)는 하방 방향과 수평 방향으로 탄성 변형될 수 있다. 상기 외력은, 푸셔 장치(미도시)가 피검사 디바이스(150)를 검사장치(140) 측으로 눌러서 발생될 수 있다. 이러한 외력에 의해, 피검사 디바이스(150)의 단자(151)와 커넥터(100)가 상하 방향으로 접촉될 수 있고, 커넥터(100)와 검사장치(140)의 패드(141)가 상하 방향으로 접촉될 수 있다. 상기 외력이 제거되면, 커넥터(100)는 원래 형상으로 복원될 수 있다.
이러한 검사용 커넥터(100)는, 도전부(110)와, 절연부(120)로 이루어진다.
상기 도전부(110)는 피검사 디바이스(150)의 단자(151)와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자(111)가 두께방향(상하방향)으로 분포된 것이다. 이러한 도전부(110)는 원기둥 형상을 가지고 있고 피검사 디바이스(150)의 단자(151) 수에 대응하는 숫자를 가지고 있으며, 복수개가 수평 방향으로 이격되어 배치되어 있게 된다.
도전부(110)를 구성하는 탄성 절연물질은, 가교 구조를 갖는 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 탄성 절연물질을 얻기 위해서 이용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는, 여러가지 것을 사용할 수 있고, 그 구체예로서는, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들 수소 첨가물, 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다.
이상에 있어서, 얻어지는 검사용 커넥터(100)에 내후성이 요구되는 경우에는, 공액 디엔계 고무 이외의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 성형 가공성 및 전기 특성 측면에서, 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.
실리콘 고무로서는, 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는, 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등 중의 어느 것일 수도 있다. 구체적으로는, 디메틸 실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 메틸페닐비닐 실리콘 생고무 등을 들 수 있다.
상기 도전성 입자(111)는, 탄성 절연물질 내에 결합되어 있는 것이다. 도전부(110) 내에서 복수의 도전성 입자(111)가 접촉하여 상하방향으로 도전로를 형성하게 된다. 이러한 도전성 입자(111)는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 전체적으로 버섯과 유사한 형상을 가지고 있으며, 본체부(112)와 돌출부(113)로 이루어진다.
상기 본체부(112)는 저면에 평평한 하면이 배치되어 있으며 상기 하면에서 상방향으로 갈수록 폭이 감소되는 형태를 가지도록 구성될 수 있고, 전도성 소재로 이루어지는 것이다. 이러한 본체부(112)의 정상으로서 상부 중앙에는 저면과 평행한 평탄면(112a)이 마련될 수 있다.
본체부(112)의 측면은 상측에 비하여 하측의 폭이 증가되는 곡면형상을 가질 수 있다. 이에 따라 인접한 도전성 입자(111)와 접촉시 면을 따라서 쉽게 슬라이드 이동할 수 있게 하여 도전부(110)의 탄성변형률을 높일 수 있게 한다. 즉, 피검사 디바이스(150)에 의하여 외력이 가해지는 경우 도전부(110)가 쉽게 탄성변형됨으로서 가압력을 충분하게 흡수할 수 있다.
다만, 본체부(112)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 상부 중앙에 평탄면(112a)이 없이 전체적으로 반구형상을 가지는 것도 가능하다.
본체부(112)는, 철, 코발트, 니켈 등의 자성을 갖는 금속소재 또는 이들의 합금 또는 이들 금속을 함유하는 소재로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 탄성이 우수한 소재가 사용될 수 있다. 탄성이 우수한 소재로는 니켈-코발트 합금 소재가 적용가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본체부(112)는 전체가 하나의 금속소재 또는 하나의 합금소재로만 이루어지거나, 자성을 나타내는 강자성체 금속소재와, 도전성이 우수한 고도전성 금속소재 또는 고탄성 금속소재가 적층되어 교대로 배치되거나 다양한 적층방식으로 배치될 수 있다. 고도전성 소재는 금, 은, 팔라듐, 로듐, 구리와 같은 도전성능이 우수한 소재가 사용될 수 있다. 도 10(a)에서는 하나의 소재로 본체부(112)가 구성된 모습을 나타내고 있으며, 도 10(b)에서는 자성체층(1121)과 고전도층(1122)이 교대로 적층된 상태로 본체부(112)가 구성하는 모습을 나타내고 있다.
예를 들어, 도 10(b)에서 본체부(112)는 니켈과 같은 자성체층(1121)과, 구리와 같은 고도전층(1122)이 교대로 적층된 상태로 일체화되어 배치될 수 있다. 이와 같이 다른 소재가 적층되어 배치되어 있는 경우에는 하나의 본체부(112)만으로도 자성체의 기능과 고도전체의 기능이 동시에 구현될 수 있으며, 이에 따라 다양한 전기적 특성을 가질 수 있다는 장점이 있다. 이때, 자성체층(1121)은 자력에 의하여 도전성 입자(111)의 집합을 용이하게 하고, 고도전층(1122)은 다른 도전성 입자(111)와 접촉시 저항을 낮게 할 수 있다.
상기 본체부(112)의 외면에는 금, 은, 팔라듐, 로듐, 구리 과 같은 도전성능이 우수한 소재로 이루어진 고전도층(115)이 피복될 수 있다. 이러한 고전도층(115)은 본체부(112)의 상면과 측면을 덮고 있으며, 저면에는 마련되지 않을 수 있다.
고전도층(115)이 본체부(112)의 외면에 피복되어 있는 경우에는 인접한 도전성 입자(111)와 접촉시 접촉저항을 낮게 하고 도전성능을 향상시킬 수 있게 한다. 특히, 고전도층(115)이 본체부(112) 내부의 고도전층(1122)과 전기적으로 연결되기 때문에, 도전성능을 보다 향상될 수 있게 된다. 또한 고주파 신호전달시 와전류를 감소시켜 고주파 신호가 잘 전달될 수 있다.
상기 돌출부(113)는 상기 본체부(112)의 하면에서 하방 방향으로 돌출되며 상기 본체부(112)와 일체로 연결되어 있고, 상기 본체부(112)의 저면보다 폭이 좁은 형상을 가질 수 있다. 이러한 돌출부는 전도성 소재로 이루어진다. 돌출부(113)는 본체부(112)와 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 본체부(112)와는 다른 소재로서 필요에 따라서 자성, 고도전성, 탄성소재 등 다양한 금속소재가 사용될 수 있다.
상기 돌출부(113)는 본체부(112) 저면의 외경보다 작은 직경을 가지는 원기둥 형태를 가질 수 있으며, 돌출부(113)와 본체부(112)의 사이에는 내측으로 오목한 오목부(114)가 형성될 수 있다. 상기 오목부(114)에 도전부(110)를 구성하는 실리콘 고무가 채워지게 됨으로서 도전성 입자(111)와 실리콘 고무 간의 결합력을 보다 향상시킬 수 있으며 이에 따라 도전성 입자(111)가 도전부(110)에서 쉽게 이탈되지 않게 한다.
상기 돌출부(113)는 전체가 하나의 금속소재 또는 하나의 합금소재로만 이루어지거나, 자성을 나타내는 금속소재와, 도전성이 우수한 고도전성 소재가 적층되어 교대로 배치되거나 다양한 적층방식으로 배치될 수 있다. 고도전성 소재는 금, 은, 팔라듐, 로듐, 구리와 같은 도전성능이 우수한 소재가 사용될 수 있다.
또한, 본체부(112)는 전체적으로 도금에 의하여 제조되고 반구형태로 이루어져서 요철이 없으나, 본체부(112)의 저면에서 돌출되는 돌출부(113)가 요철의 기능을 수행하게 됨으로 실리콘 고무와의 결합력이 보다 증대될 수 있다.
돌출부(113)의 길이는 한정되지 않으나, 본체부(112)보다 작은 치수를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 필요에 따라서 본체부(112)보다 긴 치수를 가지는 가느다란 기둥형태를 가질 수 있다.
상기 돌출부(113)의 저면에는 금, 은, 팔라듐, 로듐, 구리와 같은 도전성능이 우수한 소재로 이루어진 고전도층(115)이 피복될 수 있다. 이와 같이 돌출부(113) 저면에 형성되는 고전도층(115)은 인접한 다른 도전성 입자(111)와 접촉시 접촉저항을 감소시키고 도전성능을 보다 향상시키게 한다.
도 10(c)는 고전도층(115)이 본체부(112)의 상면, 측면, 저면에 형성됨과 동시에, 고전도층(115)이 돌출부(113)를 전체적으로 덮고 있는 형태를 나타낸다. 이와 같이 고전도층(115)이 본체부(112)와 돌출부(113)을 전체적으로 덮고 있는 경우에는 전도성이 더욱 향상될 수 있게 된다.
상기 절연부(120)는 커넥터(100)에서 사각형의 탄성 영역을 형성할 수 있다. 복수의 도전부(110)는 절연부(120)에 의해 수평 방향으로 등간격 또는 부등간격으로 서로간에 이격되고 절연된다. 절연부(120)는 하나의 탄성체로서 형성되어 있으며, 복수의 도전부(110)는 절연부(120)의 두께 방향(상하 방향)에서 절연부(120)에 박혀 있다. 절연부(120)는 탄성 고분자 재료로 이루어져, 상하 방향과 수평 방향으로 탄성을 가진다. 절연부(120)는 도전부(110)를 그 형상으로 유지시킬 뿐만 아니라, 도전부(110)를 상하 방향으로 유지시킨다.
절연부(120)는 경화된 실리콘 러버 재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 액상의 실리콘 러버가 커넥터(100)를 성형하기 위한 성형 금형 내에 주입되고 경화됨으로써, 절연부(120)가 형성될 수 있다. 절연부(120)를 성형하기 위한 액상의 실리콘 러버 재료로서, 부가형 액상 실리콘 고무, 축합형 액상 실리콘 고무, 비닐기나 히드록시기를 포함하는 액상 실리콘 고무 등이 사용될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 액상 실리콘 러버 재료는, 디메틸실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 메틸페닐비닐실리콘 생고무 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 검사용 커넥터(100)에서 도전성 입자(111)의 제조방법을 도 11을 참조하면서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 실리콘 웨이퍼, 규소, 세라믹 등의 기판(130)을 준비한 후에, 그 표면에 전해도금을 위한 얇은 전도성 코팅층(130a; 티타늄, 구리)를 형성시켜 놓는다. (도 11(a))
이후에, 상기 기판(130)의 일면에 성형층(131)을 형성한다. (도 11(b)) 이때 성형층(131)은 포토레지스트층으로서, 원하는 도전성 입자(111)보다 얇은 두께를 기판(130)의 일면에 형성하게 되며, 이에 따라서 포토레지스트의 소모량이 감소되어 원가를 감소시킬 수 있다.
이후에, 상기 성형층(131) 중 적어도 일부를 제거하여 입자형성용 홈(132)을 형성한다. (도 11(c)) 구체적으로 성형층(131)에 노광, 현상공정을 이용하여 원하는 형태의 홈(132)을 형성한다.
이후에, 상기 입자형성용 홈(132) 내부에 고도전성 소재로 제3도금층(116')을 형성한다.(도 11(d)) 제3도금층(116')은 돌출부(113)의 하면에 형성된 고전도층(115)으로서, 성형층(131)의 두께보다 얇은 두께를 가지고 있게 된다.
이후에, 상기 입자형성용 홈(132) 내부에 제조후 돌출부(113)가 되는 제1도금층(113')을 도금형성한 후에, 추가적으로 도금을 수행하여 성형층(131) 이상으로 돌출되는 제2도금층(112')을 제조함으로서, 돌출부(113)와 본체부(112)를 함께 제조한다. 이때 제2도금층(112')은 본체부(112)가 되는 도금층으로서, 입자형성용 홈(132) 주변에 배치되며 제1도금층(113')과 일체로 연결되며, 상방향으로 갈수록 좌우폭이 감소되는 대략 반구형상을 가지게 된다. (도 11(e))
이때, 제1, 2 도금층(112', 113')은 하나의 재료를 이용하여 제조하는 것도 가능하나, 자성소재와, 고도전성 소재를 순차적으로 또는 번갈아가면서 도금하여 서로 다른 재료로 이루어진 도금층이 적층형성되는 것도 가능하다.
이후에, 제2도금층(112') 위에 고도전성 금속(115')을 도금형성하게 된다. (도 11(f)) 이때, 도금형성된 고도전성 금속(115')은 본체(112)의 외면을 덮고 있는 고전도층(115)이 된다.
이후 성형층(131)을 제거한 후에, 기판(130)의 표면에 형성된 전도성 코팅층(130a)을 제거한다. 구체적으로 기판(130)에 형성된 전도성 코팅층(130a)을 에칭으로 제거하여 도전성 입자(111)가 분리될 수 있게 한다. 이후에는 기판(130)으로부터 도전성 입자(111)를 분리하게 되는 것이다. (도 11(g))
이러한 제조방법으로 제조된 도전성 입자(111)는 성형층(131)의 두께를 기존과 같이 도전성 입자(111)의 두께보다 두껍게 할 필요가 없어서 성형층(131)(포토레지시트층)의 양을 전체적으로 줄일 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있다.
또한 성형층(131)에서 돌출된 반구형상의 부분을 제거하지 않고 그대로 이용하여 도전성 입자(111)를 제조하고 있으므로, 도금 후에 평탄화작업이 필요없게 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 기판(130)에서 돌출된 제2도금층(112')에 고도전성 금속을 도금형성하여, 본체부(112) 측면과 상면에 고도전층(115)이 피복할 수 있게 되는데 이에 따라서 기존과 달리 별도의 바렐도금방식을 사용하지 않고도 측면에 고도전성 금속층이 형성될 수 있으므로 제조비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 본 발명의 도전성 입자(111)는 다음과 같은 작용효과를 가진다.
도 5에 도시된 바와 같이, 검사장치(140)에 검사용 커넥터(100)가 탑재된 상태에서 피검사 디바이스(150)를 인서트 등에 의하여 운반하여 검사용 커넥터(100)의 상측에 피검사 디바이스(150)를 위치시킨다.
이후에, 도 6에 도시된 바와 같이, 피검사 디바이스(150)를 하강시켜 피검사 디바이스(150)의 단자(151)가 검사용 커넥터(100)에 접촉될 수 있게 한다. 이때 푸셔(미도시)에 의하여 피검사 디바이스(150)가 가압되면 도전부(110)는 하측 방향으로 압축되면서 수평방향으로 팽창된다. 이에 따라서 도전부(110) 내의 도전성 입자(111)들이 서로 접촉하여 전기적 도통로가 형성된다. 이후에 검사장치(140)로부터 전기적 신호가 인가되면서 소정의 전기적 검사가 수행된다.
한편, 도 5에서는 도전성 입자들이 서로 일정한 형태로 상하방향으로 배열되어 있는 것을 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 도 7에 도시된 바와 같이, 도전성 입자들이 서로 다양한 형태로 배열되는 것이 가능하다. 즉, 도 5에서는 본체부가 상측에 돌출부가 하측에 위치된 상태로 상하방향으로 배열된 형태를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 7에 나타난 바와 같이 도전성 입자 중 어느 것은 세워거나 다른 것은 눕혀지거나 기울어지는 등 다양한 배열형태를 가지는 것이 가능하다.
도 12 내지 도 16은 검사과정에서 도전성 입자(111)가 다른 도전성 입자(111) 또는 피검사 디바이스(150)의 볼형 단자(151)와 접촉되는 모습의 일예를 나타낸다.
먼저, 도 12에 도시된 바와 같이, 도전성 입자(111)가 피검사 디바이스(150)의 볼형 단자(151)와 접촉시 본체부(112)의 외각 가장자리의 예리한 부분이 볼형 단자(151)에 접촉함으로서 볼형 단자(151)에 묻어 있는 산화막을 관통하여 내부에 쉽게 침투할 수 있어서 저항을 낮추는데 기여할 수 있게 된다. 예리한 부분이 볼형 단자(151)에 접촉함으로서 구형에 비하여 접촉압이 크게 증가하는 효과도 있게 된다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 도전성 입자(111)가 피검사 디바이스(150)의 볼형 단자(151)와 접촉시 본체부(112)의 외각 가장자리의 예리한 부분과, 돌출부(113)의 예리한 부분이 함께 볼형 단자(151)에 접촉함으로서 볼형 단자(151)에 묻어 있는 산화막을 관통하여 볼형 단자(151) 내부에 쉽게 침투할 수 있어서 저항을 낮추는데 기여할 수 있게 된다. 이에 따라 접촉면적이 증가되어 전기적 접속능력이 향상될 수 있다. 특히, 본체부(112)의 저면에 마련된 돌출부(113)가 볼형 단자(151)에 접촉됨으로서 접촉면적을 확장시키는 효과가 있게 된다.
도전성 입자들이 접촉하는 경우, 도 14에 도시된 바와 같이 도전성 입자(111)는 본체부(112)의 측면끼리 접촉시 본체부(112)의 상측 곡면부분은 입자간의 접촉시 서로 미끄러지기 쉽기 때문에 도전부(110)의 탄성을 좋게 하고 이에 따라서 도전부(110)의 압축률이 커질 수 있게 하여 가압력을 충분하게 흡수가능하게 한다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이 본 발명의 도전성 입자(111)는 본체부(112)의 평평한 저면들이 서로 접촉되는 경우도 있는데, 이 경우에는 면접촉이 가능하게 되어 접촉면적이 증가되어 접촉저항이 감소되고 이에 따라서 전기적 접속능력을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 도 16에 도시된 바와 같이, 돌출부(113)의 표면에 고전도층(115)이 피복되어 있어서 접촉저항이 높은 내부소재가 외부로 노출됨으로서 다른 입자의 곡면과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 도전성 입자의 돌출부(113)가 고전도층이 없이 직접 다른 반구형 입자의 본체부(112)의 상면과 접촉함으로서 접촉저항이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에서는 도전성 입자(111)의 일예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다음과 같이 변형되는 것이 가능하다.
도 17는 제2 실시예에 따른 도전성 입자(211)를 나타내고, 도 18은 도 17의 도전성 입자(211)의 제조방법을 나타낸다.
제1 실시예에서는 도전성 입자(111)의 표면에 고전도층(115)이 피복되어 있는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본체부와 돌출부로만 이루어지는 도전성 입자(211)도 가능하다.
이러한 도전성 입자(211)는 도 18에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼, 규소, 세라믹 등의 기판(130)에 전도성 소재를 코팅하여 전도성 코팅층(미도시)을 형성한 후에 (도 18(a)), 원하는 도전성 입자(211)보다 얇은 두께를 가지는 성형층(131)(포토레지스트층)을 기판(130)에 도포한 후에, (도 18(b)), 기판(130)에 노광, 현상공정을 수행하여 입자 형성용 홈을 형성하고, (도 18(c)), 도금공정으로 입자형성용 홈(132) 내부의 홈 주변에 상방향으로 돌출되도록 도금층(211')을 형성한 후에,(도 18(d)), 성형층(131)과, 전도성 코팅층을 에칭으로 제거한 후에 도전성 입자(111)를 기판(130)으로부터 분리해낸다.(도 18(e))
제2 실시예에 의한 도전성 입자(111)는 간단한 제조공정으로서 도전부(110)의 탄성률을 높게 하고, 면접촉에 의한 접촉면적을 증대시키며, 볼형 단자(151)에 접촉압이 증가되도록 하며, 돌출부에 의하여 실리콘 고무와의 결합력을 증대시키는 효과를 가질 수 있게 한다.
도 19은 제3 실시예에 따른 도전성 입자(311)를 나타내고 있으며, 제3 실시예에 의한 도전성 입자(311)는 본체부(312)의 저면에 돌출부(313)가 복수개 형성되어 있는 것을 예시하고 있다. 도 19에서는 복수의 돌출부(313)는 등간격으로 이격되어 있는 것을 예시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 복수의 돌출부(313)가 본체부(112)의 저면에 형성되어 있게 되는 경우에는 돌출부(313)들 사이의 공간으로 실리콘 고무가 침투하여 실리콘 고무와의 결합력을 보다 증대시킬 수 있으며, 다른 도전성 입자(111)와 접촉시 접촉저항이 증가되는 것을 방지하는 효과를 가지게 된다.
도 20은 제4 실시예에 따른 도전성 입자(411)는 나타내고 있는데, 제4 실시예에 의한 도전성 입자(411)는 반원형의 단면을 가지면서 일방향으로 길게 연장된 바의 형상을 가지는 본체부(412)의 저면에 일방향으로 길게 연장된 돌출부(413)가 형성되어 있는 것을 예시한다.
제4 실시예에 따른 도전성 입자(411)는 다른 도전성 입자(411)와의 접촉면적을 크게 증가시킬 뿐 아니라, 볼형 단자와 접촉시 접촉압을 크게 하며, 다른 도전성 입자(411)와 접촉시 측면의 곡면부분에서 미끄러져서 도전부(410)의 탄성률을 높게 하고, 실리콘 고무와의 결합력을 증대시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.
도 21는 제5 실시예에 따른 도전성 입자(511)로서, 도 20의 도전성 입자(511)에서 본체부(512)의 상면, 측면에 고전도층(515)가 마련되고, 돌출부(513)의 저면에 고전도층(516)이 마련되어 있는 것을 예시한다. 이러한 도전성 입자(511)는 접촉되는 본체부(512), 돌출부(513)가 저도전성 소재로 이루어지는 경우에도 외층을 구성하는 고전도층(515, 516)이 다른 도전성 입자(511)과 접촉함으로서 접촉저항이 크게 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
도 22는 도 21의 도전성 입자(511)가 도전부(510) 내부에 배치되어 있는 일예를 도시하고 있는데, 이와 같이 도전성 입자(511)가 일방향으로 길게 연장된 선형상을 가지는 경우에는 도전부(510) 내에서 불규칙하게 섞여 있는 것이 가능하다.
도 23은, 도전성 입자(611)의 다양한 실시형태를 나타내고 있는데, 도전성 입자(111)는 격자형태(도 23(a))이거나, 삼각형태이거나(도 23(b)), 별형(도 23(c)), 삼각대(도 23(d)), S형(도 23(e)), 더블 S형(도 23(f)) 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
이러한 형상을 가지는 경우에는 다른 도전성 입자(611)와 결합시 접촉면적이 넓을 뿐 아니라, 다른 도전성 입자(611)와 얽혀서 도전부에서 이탈되는 것이 방지될 수 있으며, 내부의 공간으로 인하여 도전성 입자(611) 자체의 탄성변형이 가능하게 되거나 실리콘 고무와의 결합력이 증대되도록 하여, 전체적으로 도전부의 변형을 쉽게 하고, 전기적 접속능력을 증대시키며 도전부에서 이탈되는 것을 방지하는 효과를 가지게 된다.
또한 S형(도 23(e)), 더블 S형(도 23(f))은 도전성 입자 자체의 형상으로 인하여 탄성력이 증가되고, 도전성 입자끼리의 결합력도 우수해서 전체적으로 전체적으로 도전부의 변형을 쉽게 하고, 전기적 접속능력을 증대시키며 도전부에서 이탈되는 것을 방지하는 효과를 가지게 된다.
상술한 실시예에서는 도전성 입자의 본체부가 막대형, 격자형, 삼각형, 별형으로 이루어지는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, H형, X형, O형, C형, S형, N형, V형, W형, Z형 및 +형 중 어느 하나의 형상이나 각 형상이 다수개가 연속적으로 연결된 형상을 가질 수 있게 된다. 이때 돌출부도 본체부보다 폭이 좁으면서 대응되는 형상을 가질 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예들 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (21)

  1. 피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 접속하는 검사용 커넥터에 사용되며,
    탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 피검사 디바이스의 접촉시 상호 접촉하여 전기적 신호 전달을 위한 도전로를 형성하는 도전성 입자로서,
    저면에는 평평한 하면이 배치되어 있으며 상기 하면에서 상방향으로 갈수록 폭이 감소되고 전도성 소재로 이루어진 본체부; 및
    상기 본체부의 하면에서 하방향으로 돌출되며 상기 본체부와 일체로 연결되고, 상기 본체부의 저면보다 폭이 좁으며 전도성 소재로 이루어진 돌출부를 포함하되,
    상기 본체부는,
    저면에서 상단으로 라운드된 곡면부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 상단에는 저면과 평행한 평탄면이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 상단은 볼록한 곡면형상을 가지고 있어서, 본체부는 전체적으로 반구형태를 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 입자의 본체부는,
    막대형, 격자형, 삼각형, 별형, S형 및 더블 S형 중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 입자의 본체부는,
    H형, X형, O형, C형, S형, N형, V형, W형, Z형 및 +중 어느 하나의 형상이나 각 형상이 다수개가 연속적으로 연결된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상기 도전성 입자의 본체부는,
    다른 소재가 다층으로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다른 소재는,
    강자성체 금속소재, 고탄성 금속소재, 고도전성 금속소재 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 복수개가 서로 이격되어 구성된 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  9. 제1항에 있어서,
    복수의 돌출부는 본체의 저면 중앙에 대하여 등간격으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 저면을 제외한 나머지 외면에는 고전도층이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  11. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 돌출부의 저면에는 고전도층이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 본체부와 돌출부 사이는 내측으로 오목한 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 입자.
  13. 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드 사이에 배치되어 단자와 패드를 서로 전기적으로 접속시키는 검사용 커넥터에 있어서,
    피검사 디바이스의 단자와 대응되는 위치마다 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 두께방향으로 분포된 도전부와,
    상기 도전부를 절연하면서 지지하는 절연부로 이루어지되,
    상기 도전성 입자는,
    저면에는 평평한 하면이 배치되어 있으며 상기 하면에서 상방향으로 갈수록 폭이 감소되고 전도성 소재로 이루어지는 본체부; 및
    상기 본체부의 하면에서 하방향으로 돌출되며 상기 본체부와 일체로 연결되어 있고, 상기 본체부의 저면보다 폭이 좁으며 전도성 소재로 이루어진 돌출부를 포함하고,
    상기 본체부는, 저면에서 상단으로 라운드된 곡면부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사용 커넥터.
  14. 피검사 디바이스와 검사장치의 사이에 배치되어 피검사 디바이스의 단자와 검사장치의 패드를 서로 전기적으로 접속하는 검사용 커넥터에 사용되며,
    탄성 절연물질 내에 다수개가 분포되어 피검사 디바이스의 접촉시 상호 접촉하여 전기적 신호 전달을 위한 도전로를 형성하게 하는 도전성 입자의 제조방법으로서,
    (a) 기판을 준비하는 단계;
    (b) 상기 기판 상에 성형층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 성형층 중 적어도 일부를 제거하여 입자형성용 홈을 형성하는 단계;
    (d) 상기 입자형성용 홈 내부에 제1도금층을 형성하는 단계;
    (e) 상기 입자형성용 홈 주변에 제1도금층과 일체로 연결되며 상방향으로 갈수록 폭이 감소되는 제2도금층을 돌출형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서
    (e) 단계 이후에,
    (f) 성형층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    (a) 단계에서 상기 기판에는 전도성 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    (f) 단계 이후에,
    (g) 기판에 형성된 전도성 코팅층을 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 (c) 단계와, (d) 단계 사이에는,
    (c-1) 고전도성 소재를 성형층의 두께보다 얇게 도금하여 제3도금층을 형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 (e) 단계이후에,
    (e-1) 상기 제2도전층 위에 고도전성 금속을 도금형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  20. 제14항에 있어서,
    (d) 단계에서,
    제1도금층은, 서로 다른 금속소재를 이용하여 나누어서 도금처리하여, 서로 다른 소재가 다층으로 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
  21. 제14항에 있어서,
    (e) 단계에서,
    제2도금층은, 서로 다른 금속소재를 이용하여 나누어서 도금처리하여, 서로 다른 소재가 다층으로 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 입자의 제조방법.
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